Журнал Водоочистка, Водоподготовка, Водоснабжение. №3, 2014, С. 72-73

Справочный материал

Изменения в международной системе единиц СИ

Комитет по сбору данных в области науки и техники (www.CODATA.org) каждые четыре года выпускает списки с уточненными значениями ряда физических констант. В список 2010 года, например, вошли уточненные значения ряда констант, в том числе содержащих неопределенность параметров. Так, снижена неопределенность постоянной тонкой структуры (α), которая используется в атомной физике. Кроме того, уточнена постоянная Планка (h), которая связывает величину энергии электромагнитного излучения с его частотой. Изменения затронули также число Авогадро (N_A), показывающую количество частиц в одном моле вещества, и постоянную Больцмана (k), связывающую энергию и температуру.

Уточненные значения констант, особенно числа Авогадро и постоянной Больцмана, были восприняты рядом физиков как сигнал для обновления международной системы единиц (СИ), что будет обсуждаться в 2014 году. В первую очередь это связано с пятью единицами – ампер, моль, килограмм, кельвин и паскаль.

Предложения уточнить значения большинства из них имеют хорошие перспективы. Камнем преткновения был килограмм, поскольку существует его эталон, но он подвержен изменениям, и это вызывает регулярные споры в научной среде. Ряд экспертов предлагает определять килограмм, исходя из значения постоянной Планка. Кроме того, предлагается дать килограмму новое имя. Дело в том, что килограмм – это единственная основная единица СИ, имеющая множитель – кило. Будет объявлен конкурс на лучшее имя для обновленной основной единицы массы, а сама она, как отмечено выше, будет привязана к постоянной Планка, а не к платиново-иридиевому эталону килограмма, хранящемуся в Парижской палате мер и весов. Сам же ставший ненужным к этому моменту эталон килограмма планируется вручить победителю данного конкурса. Наиболее вероятно, что тут победит название stein с сокращением st и производными единицами mst, mcst и т.д. Stain, вернее, ein Stain – это по-немецки камень (по-английски a stone) – некий объект с массой. С другой стороны, это корень в имени гениального физика Эйнштейна (Einstain), не попавшего по разным причинам в «пантеон» единиц измерения – вольт, ампер, ватт, кельвин (цельсий, ренкин, фаренгейт), ньютон, джоуль, паскаль (см. ниже), кулон, ом, фарад, вебер, тесла, генри, сименс, беккерель, грей, зиверт. Замена килограмма на штайн исправит эту несправедливость.

Второе существенное изменение коснется уже не основной, а производной единицы – единицы давления паскаль. Суть споров тут в том, что эта единица слишком мала и ее почти всегда приходится использовать с множителями кило, мега или гига. Из-за этого в науке и технике до сих пор в ходу альтернативные единицы давления – атмосферы физические, атмосферы технические, бары, метры водяного столба, миллиметры ртутного столба и т.д. Такое многообразие также нередко приводит к ошибкам в расчетах. Планируется провести некую «деноминацию» паскаля – базовой единицей давления будет «новый паскаль», эквивалентный 100 000 старым паскалям. При этом будет установлен некий переходный период, когда можно будет использовать и старые и новые единицы давления, а затем старые паскали будут изъяты из обращения.

Тут можно отметить одно неудобство – работая со ранее выпущенными справочниками, нужно будет всегда фиксировать, старые или новые паскали в них фигурируют. Но теплотехникам и теплофизикам к этому разночтению не привыкать. Ведь, существуют температурные шкалы 1968 и 1990 годов со старыми и новыми кельвинами. Интерактивный пересчет по этим шкалам можно вести на сайте http://twt.mpei.ac.ru/MCS/Worksheets/Thermal/T90-T68.xmcd. Разница температур по этим шкалам очень незначительна (доли кельвинов) и из-за этого имеют место частые незначительные, но все же ошибки в расчетах. Разница же давлений в старых и новых паскалях будет существенна, что исключит ошибки в пересчетах – грубая ошибка сразу видна.

Подробнее: http://twt.mpei.ac.ru/ochkov/SI